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专题检测卷3微粒间作用力与物质性质
一、 单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)
1. 我国自主研发的“深地一号”为进军万米深度提供核心装备。制造钻头用的金刚石为(　　)
　A. 共价晶体 B. 离子晶体 C. 分子晶体 D. 金属晶体
2. [2025无锡江阴一中月考]我国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。下列关于CO2的说法不正确的是(　　)
A. CO2是酸性氧化物
B. CO2属于非电解质
C. CO2为非极性分子
D. 由如图晶胞构成的某固态CO2易升华
3. 卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如表所示，下列说法正确的是(　　)
NaX NaF NaCl NaBr NaI
熔点/℃ 995 801 755 651
TiX4 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 284 －37 39 150
A. 表中卤化物所属晶体类型相同 B. 随X的半径增大，NaX晶格能增大
C. Na、Ti分别处于元素周期表中s区、d区 D. TiX4与X2两类物质的熔点变化规律一致
4. 下列各组晶体物质中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是(　　)
①SiO2和SO3　②晶体硼和HCl　③CO2和SO2　④晶体硅和金刚石　⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和碘
A. ③④⑥ B. ①②③ C. ④⑤⑥ D. ①③⑤
5. 下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是(　　)
A. SiCl4、SiF4、SiH4 B. 晶体硅、碳化硅、金刚石
C. H2Se、H2S、H2O D. CsCl、KCl、NaCl
6. Cu、Au能形成多种组成固定的合金，其中一种晶体的晶胞结构(立方体)如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 该晶体的化学组成可表示为CuAu
B. Cu在元素周期表中位于ds区，属于过渡元素
C. 与1个Cu原子距离最近且相等的Au原子有8个
D. Au填充了与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关晶体的叙述正确的是(　　)
A. 在含4 mol Si—O的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
B. 在124 g白磷(P4)晶体中含P—P个数为4NA
C. 30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D. 12 g金刚石中含C—C个数为2NA
8. 下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是(　　)
模型示意图
分析 A. NaCl晶胞内含有6个Na＋和6个Cl－ B. SiO2晶胞中，Si原子的配位数为2 C. I2在晶胞中的排列有2种取向 D. 石墨层与层间的主要作用力是共价键
9. 氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。下列关于这两种晶体的说法不正确的是(　　)
六方相氮化硼 立方相氮化硼
A. 六方相氮化硼中含有BN小分子
B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
C. 立方相氮化硼的熔点高、硬度大
D. 六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子
10. 碳化钙的晶胞如图所示，反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是(　　)
A. C2H2分子中含1个π键
B. C的电子式为 [C C]2-
C. CaC2晶胞中含4个C
D. Ca(OH)2属于共价晶体
11. [2025徐州期末]利用Cu掺杂氮化钴可获得高效催化剂，催化剂晶胞结构如图所示。下列有关该催化剂的说法不正确的是(　　)
A. Cu、Co均位于元素周期表的ds区
B. 该催化剂的化学式为Co3CuN
C. 该晶胞中N位于Co形成的正八面体空隙中
D. 该晶胞中Cu原子周围最近距离的Co原子为12个
12. 钛酸钙矿物的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 钛酸钙晶体中距离Ca2+最近的Ti4+有12个
B. 该钛酸钙矿物的化学式为CaTiO3
C. 电负性：O>N>C
D. 钛酸钙晶胞中距离Ti4+最近的O2-形成了正八面体，Ti4+位于其中心
13. [2025南通如皋期初改编]某太阳能光伏电池的有机半导材料晶胞结构如图所示，其中A为CH3NH，另两种离子为I－和Pb2+。下列说法正确的是(　　)
A. 该晶体属于离子晶体
B. X为Pb2+
C. 晶胞中距离A最近的X有6个
D. 该晶胞中含有8个A
二、 非选择题(本题共4题，共61分)
14. (12分)现有以下物质：①HF；②Cl2；③H2O；④N2；⑤C2H4；⑥C2H6；⑦H2；⑧H2O2。按要求回答下列问题(填序号)。
(1) 只含有极性键的是________________；只含有非极性键的是________________；既含有极性键，又含有非极性键的是________________。
(2) 只含有σ键的是__________________；既含有σ键又含有π键的是________。
(3) 含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。
15. (18分)(1) CaF2晶胞如图所示，图中“”表示的微粒符号为________。
(2) [2026扬州中学月考]FeMg合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。
①距离Mg原子最近的Fe原子个数是________。
②若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含Mg 48 g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为________L。
(3) [2025南通期末]Ni和Ce的某种氧化物可催化CO2加氢合成CH4。
　
①基态Ni原子的核外电子排布式为__________________________。
②左图为Ce的某种氧化物的晶胞，该氧化物的化学式为____________，其中每个Ce周围与其距离最近且相等的O的个数为____________。
③右图为形成氧空位(该位置无O)后Ce的氧化物的晶胞，其中Ce的化合价为＋3或＋4。该晶体中Ce3+、Ce4+的物质的量之比为________。
(4) [2025扬州期末]BaTiO3由TiO2与BaCO3反应制得，其晶体结构如左图所示。距离Ba2+最近且距离相等的O2-数目为________，在右图中补全该晶胞的俯视图。
16. (15分)自然界中许多固态物质都是晶体，它们有规则的几何外形，如晶莹的雪花、玲珑剔透的石英、棱角分明的食盐固体和许多矿石。我们的生活因此而多美丽。
(1) 区分晶体和非晶体最科学的方法是________(填字母，下同)。
A. 比较硬度　B. 对固体进行X射线衍射　C. 看是否有规则的几何外形
(2) 下列各组物质的晶体中，化学键类型、晶体类型都相同的是________。
A. CO2和SO2 B. NaCl和HCl
C. H2S和H2O D. CF2Cl2和CH3COONa
(3) 下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是________。
A. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
B. Li、Na、K、Rb的熔、沸点逐渐降低
C. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
(4) 某物质(结构简式如图所示)可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ℃。下列说法不正确的是________。
A. 该物质为共价晶体
B. 该物质分子中含有极性共价键
C. 该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1
D. 该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
(5) 随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，H3、O4、C60、N等已被发现。下列有关说法正确的是________。
A. H2与H3中存在氢键 B. O2与O4互为同位素
C. C60分子中有范德华力 D. N中含有24个价电子
17. (16分)石墨烯是一种由碳原子构成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图1)，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(如图2)。
INCLUDEPICTURE "22HDDS87.TIF" INCLUDEPICTURE "22HDDS86.TIF"
图1　石墨烯结构 图2　氧化石墨烯结构 图3
(1) 图2中1号C与相邻C有无形成π键？________(填“有”或“无”)。
(2) 图1中1号C与相邻C形成的键之间的夹角________(填“>”“<”或“＝”)120°。
(3) 将50 nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高，其原因是___________________________________________。
(4) 石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图3所示，M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为__________，该材料的化学式为__________。
(5) 一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能E/(kJ/mol)
CH4 0.436 16.40
CO2 0.512 29.91
①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是_____________________
___________________________________________________。　　　　　　
②有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，结合表中数据，从物质结构及性质的角度分析，该设想能否实现？________(填“能”或“否”)。可燃冰与CO2水合物中，熔点较高的是_______
_________________________________________________________________。
专题检测卷3　微粒间作用力与物质性质
1. A　制造钻头用的金刚石是碳原子之间以4个共价键结合形成正四面体结构，这种结构向空间扩展，就形成立体网状结构，属于共价晶体。故选A。
2. D　该晶胞中，大球为C，小球为O，每个C与4个O形成C—O，该固态CO2的晶胞与SiO2的晶胞类似，SiO2为共价晶体，沸点较高，则该固态CO2也为共价晶体，不易升华，D错误。
3. C　卤化钠为熔点较高的离子晶体，四卤化钛中四氟化钛为离子晶体，四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛为熔点低的分子晶体，则表中卤化物所属晶体类型不完全相同，A错误；卤化钠为离子晶体，X的半径增大，NaX的晶格能减小，B错误；钠原子的价电子排布式为3s1，处于元素周期表的s区，钛原子的价电子排布式为3d24s2，处于元素周期表的d区，C正确；卤素单质都是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高，而四卤化钛中四氟化钛为离子晶体，四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛为熔点低的分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，则两类物质的熔点变化规律不完全一致，D错误。
4. A　固体SO3是分子晶体，SiO2是共价晶体，①不符合题意；固体HCl是分子晶体，晶体硼是共价晶体，②不符合题意；固体CO2、SO2都是分子晶体，均只含极性共价键，③符合题意；晶体硅和金刚石都是共价晶体，均只含非极性共价键，④符合题意；晶体氖和晶体氮都是分子晶体，晶体氖不含共价键，晶体氮含共价键，⑤不符合题意；硫黄和碘都是分子晶体，均只含非极性共价键，⑥符合题意。③④⑥符合题意，故选A。
5. A　这几种物质都属于分子晶体且都不含氢键，其相对分子质量依次减小，则熔点依次降低，A正确；这几种物质都是原子晶体，键长C—CH2S，分子间作用力H2Se更强，所以熔点高低顺序是H2O>H2Se>H2S，C错误；这几种物质都是离子晶体，阴离子相同，阳离子所带电荷相同，阳离子半径依次减小，则熔点依次升高，D错误。
6. B　晶胞中N(Cu)＝6×＝3、N(Au)＝8×＝1，Cu、Au的原子个数之比为3∶1，故其化学式为Cu3Au，A错误；与顶角Au原子距离最近且相等的Cu原子有12个，配位原子的个数比等于化学式中原子个数比，由化学式Cu3Au知，12∶N(Au)＝3∶1，N(Au)＝4，故与1个Cu原子距离最近且相等的Au原子有4个，C错误；根据图知，Au没有填充与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙，D错误。
7. D　含4 mol Si—O的二氧化硅晶体为1 mol，含2 mol 氧原子，A错误；P4分子含6个P—P，124 g白磷的物质的量为1 mol，在124 g白磷(P4)晶体中含P—P个数为6NA，B错误；SiO2为共价晶体，不存在SiO2分子，C错误；12 g金刚石的物质的量为1 mol，1 mol金刚石中含2 mol C—C，D正确。
8. C　NaCl晶胞中，Na＋个数＝8×＋6×＝4，Cl－的个数＝12×＋1＝4，A错误；SiO2晶胞中，Si的配位数为4，B错误；石墨是混合型晶体，同一层内碳原子和碳原子通过共价键相连，而层与层之间通过分子间作用力相结合，D错误。
9. A　六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力，空间结构与石墨类似，属于混合型晶体，不含BN小分子，A错误；六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力，分子间作用力比较小，所以其质地较软，B正确；立方相氮化硼空间结构为网状结构，与金刚石类似，属于共价晶体，所以其熔点高、硬度大，C正确；分析结构，氮原子和硼原子均形成三个共价键，均已经稳定，没有多余的电子，则没有自由移动的电子，D正确。
10. C　C2H2的结构式为H—C≡C—H，C2H2分子中含有2个π键，A错误；C的电子式为，B错误；Ca(OH)2属于离子晶体，D错误。
11. A　基态Co的价电子排布式为3d74s2，位于元素周期表的d区，A错误；晶胞中N(Cu)＝8×＝1、N(Co)＝6×＝3，N(N)＝1，故化学式为Co3CuN，B正确；根据晶胞结构知，N位于Co形成的正八面体空隙中，C正确；Co3CuN晶体中，Cu原子位于顶点，Co原子位于面心，故Cu原子周围最近的Co原子为12个，D正确。
12. A　以顶点的Ca2+为研究对象，距离Ca2+最近的Ti4+位于晶胞的体心，故晶体中距离Ca2+最近的Ti4+有8个，A错误；由均摊法知，该钛酸钙矿物的化学式为CaTiO3，B正确；同一周期元素，电负性从左到右逐渐增强，则电负性O>N>C，C正确；由晶胞图可知，钛酸钙晶体中离Ti4+最近的O2-形成了正八面体，Ti4+位于其中心，D正确。
13. A　该晶体由CH3NH、I－和Pb2+构成，属于离子晶体，A正确；根据均摊法知，晶胞中，N(X)＝6×＝3，N(A)＝8×＝1，N(B)＝1，根据正、负电荷代数和为0知，X为I－，B为Pb2+，B错误；晶胞中距离A最近的X有12个，C错误；根据均摊法知，晶胞中，N(A)＝8×＝1，D错误。
14. (1) ①③　②④⑦　⑤⑥⑧
(2) ①②③⑥⑦⑧　④⑤
(3) ⑦　
15. (1) Ca2+
(2) 4　22.4
(3) ①[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2　②CeO2　8　③1∶1
(4) 12　(或)
16. (1) B　(2) AC　(3) D　(4) AD　(5) D
17. (1) 无　(2) ＝
(3) 氧化石墨烯可与水形成分子间氢键
(4) 12　M3C60
(5) ①氢键、范德华力　②能　CO2水合物
解析：(1) 图2中，1号碳原子形成4个共价单键，所以其价层电子对数是4，与相邻C没有形成π键。(2) 石墨烯中每个C原子形成3个共价单键，共价单键为σ键；图甲中1号C与相邻C形成的键之间的夹角为120°。(3) 氧化石墨烯可与水形成分子间氢键，而石墨烯不能。(4) 图3中M原子位于晶胞的棱心与内部，其个数为12×＋9＝12，C60分子位于晶胞的顶点和面心，C60分子的个数为8×＋6×＝4，M原子和C60分子的个数之比为3∶1，则该材料的化学式为M3C60。(5) ①CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”，该分子晶体中分子间存在范德华力和氢键。②由表格数据可知，二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，能顺利进入笼状空腔内，且二氧化碳分子与水分子的结合能力强于甲烷分子。CO2水合物的相对分子质量大，熔点较高。
　　　

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